SU1006133A1

SU1006133A1 - Friction welding method

Info

Publication number: SU1006133A1
Application number: SU813251431A
Authority: SU
Inventors: Владимир Ильич Дыскин; Олег Анатольевич Рыков; Евгений Павлович Меркулов; Мария Васильевна Кудрявцева
Original assignee: Уральский Филиал Государственного Научно-Исследовательского Института Автомобильного Транспорта
Priority date: 1981-02-25
Filing date: 1981-02-25
Publication date: 1983-03-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ, содержащее привод осевого сварочного давлени , включающий два установленных на шпинделе электромагнита, 4 t один из которых снабжен толкателем и упором , установленным с возможностью взаимодействи с торцом толкател , фрикционных колодок, одна из которых смонтирована на толкателе, а друга - на втором сердечнике , и зажимные устройства дл свариваемых деталей, отличающеес тем, что, с целью уменьшени габаритов и металлоемкости конструкции путем использовани привода осевого давлени дл зажима невращающейс свариваемой детали, упор установлен с возможностью перемещени относительно торца толкател и снабжен приводом перемещени , а зажимное устройство дл невращающейс детали выполнено клиноплунжерным, свободные концы плунжеров установлены с возможностью взаимоi действи с торцом сердечника с толкателем , и снабжено фиксатором положени плун (Л жеров, при котором обеспечен зажим детали . в«г М О5 СО ооA THRING WELDING DEVICE, containing an axial welding pressure drive, comprising two electromagnet mounted on a spindle, 4 t one of which is equipped with a pusher and an emphasis installed with the ability to interact with the pusher face, friction pads, one of which is mounted on the pusher and the other on the second core, and clamping devices for the parts to be welded, characterized in that, in order to reduce the overall dimensions and metal intensity of the structure by using an axial pressure drive for clamping, welded part, the stop is mounted for movement relative to the end of the pusher and equipped with a displacement drive, and the clamping device for the non-rotating part is wedge-mounted, the free ends of the plungers are interoperable with the end of the core with the pusher, and equipped with a lock position of the plunger (L, which provides clamping details. "g M O5 CO oo

Description

yvxs.yvxs

Изобретение относитс к сварке, а именно к устройствам дл сварки трением.The invention relates to welding, in particular to devices for friction welding.

Известны конструкции машин дл сварки трением, в которых дл зажима невращающейс свариваемой детали используетс клиноплунжерное зажимное устройство. В этих конструкци х дл создани усили зажима деталей используетс индивидуальный привод 1.Structures for friction welding machines are known, in which a wedge clamping device is used to clamp a non-rotating welded part. In these constructions, an individual actuator 1 is used to create the clamping force of the parts.

Установка в мащине дл сварки трением индивидуального привода дл зажима деталей , габариты которого в некоторых случа х превосход т даже основной привод осевого давлени , существенно усложн ет конструкцию мащины, увеличивает ее габариты , повышает металлоемкость.The installation in the friction welding machine of an individual drive for clamping parts, the dimensions of which in some cases exceed even the main axial pressure actuator, significantly complicates the design of the maschion, increases its dimensions, and increases the intensity of metal.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению вл етс устройство дл сварки трением , содержащее привод осевого сварочного давлени , включающий два установленных на шпинделе электромагнита, один из которых снабжен толкателем и упором, установленным с возможностью взаимодействи с торцом толкател , фрикционных колодок , одна из которых смонтирована на толкателе , а друга - на втором сердечнике, и зажимные устройства дл свариваемых деталей 1.The closest in technical essence and the achieved effect to the invention is a friction welding device containing an axial welding pressure actuator comprising two electromagnet mounted on a spindle, one of which is equipped with a pusher and a stop mounted with the ability of the pusher face, friction pads, one of which are mounted on the pusher, and the other on the second core, and clamping devices for the parts to be welded 1.

Один из электромагнитов в данной конструкции используетс дл создани давлени при нагреве и проковке, а другой - только при проковке. Разделение электромагнитного привода осевого сварочного давлени на два привода (электромагнита) позвол ет значительно уменьшить момент инерции шпиндел и использовать один из электромагнитов в качестве привода фрикционного тормоза. В известном устройстве не решен вопрос зажима неподвижной детали .One of the electromagnets in this design is used to create pressure during heating and forging, and the other is used only during the forging. Separating the electromagnetic drive for axial welding pressure into two drives (electromagnet) makes it possible to significantly reduce the spindle inertia moment and use one of the electromagnets as a drive for a friction brake. In the known device is not resolved the issue of clamping fixed parts.

Если пользоватьс известными решени ми , то конструкци усложн етс , возрастают ее габариты и вес.If the known solutions are used, the construction becomes complicated, its dimensions and weight increase.

Целью изобретени вл етс упрощение конструкции, уменьшение ее габаритов, снижение металлоемкости путем использовани привода осевого давлени дл зажима невращающейс свариваемой детали.The aim of the invention is to simplify the design, reduce its dimensions, reduce metal consumption by using an axial pressure drive for clamping a non-rotating welded part.

Дл достижени данной цели в устройстве дл сварки трением, содержащем привод осевого сварочного давлени , включающий два установленных на шпинделе электромагнита , один из которых снабжен толкателем и упором, установленным с возможностью взаимодействи с торцом толкател , фрикционных колодок, одна из которых смонтирована на толкателе, а друга - на втором сердечнике, и зажимные устройства дл свариваемых деталей, упор установлен с возможностью перемещени относительно торца толкател и снабжен приводом перемещени , а зажимное устройство дл невращающейс детали выполнено клиноплунжерным , свободные концы плунжеров установлены с возможностью взаимодействи с торцом сердечника с толкателем и снабжено фиксатором положени плунжеров, при котором обеспечен зажим детали.To achieve this goal, a friction welding device containing an axial welding pressure drive includes two electromagnets mounted on a spindle, one of which is equipped with a pusher and a stop installed with the ability to interact with the end of the pusher, friction pads, one of which is mounted on the pusher, and the other is on the second core, and the clamping devices for the parts to be welded, the stop is mounted for movement relative to the end of the pusher and is provided with a displacement drive, and the clamping device The property for a non-rotating part is wedge-mounted, the free ends of the plungers are installed with the ability to interact with the end of the core with the pusher and are equipped with a clamp of the position of the plungers with which the part is clamped.

На чертеже схематично изображена конструктивна схема предлагаемого устройства дл сварки трением.The drawing schematically shows the structural scheme of the proposed device for friction welding.

Устройство состоит из двух электромагнитов , корпуса, магнитопроводы 1 и 2 которых закреплены на раме (не показана)The device consists of two electromagnets, housing, the magnetic cores 1 and 2 of which are mounted on a frame (not shown)

устройства при помощи фланцев 3 и 4. Шпиндель 5 установлен в подшипниках 6. На шпинделе 5 с возможностью осевого перемещени установлен сердечник 7 электромагнита , который св зан с зажимным устройством 8 посредством вилки 9. Сердечник 7 создает давление при нагреве и проковке. Сердечник 10 электромагнита вл етс приводом фрикционного тормоза и одновременно создает давление при проковке. Сердечник 10 св зан с сердечником 7 посредствомdevices using flanges 3 and 4. The spindle 5 is mounted in bearings 6. On the spindle 5, the core 7 of the electromagnet is mounted for axial movement, which is connected to the clamping device 8 by means of a plug 9. The core 7 creates pressure during heating and forging. The core 10 of the electromagnet is the drive of the friction brake and at the same time creates pressure during forging. The core 10 is connected to the core 7 by

0 упора 11, имеющего привод 12 дл перемещени упора 11 относительно торца толкател 13. На толкателе 13 смонтирована фрикционна колодка 14. Друга фрикционна колодка 15 закреплена на сердечнике 7. Сердечник 10 электромагнита св зан с плунжерами 16 и 17 клиноплунжерного зажимного устройства через дополнительный толкатель 18, на направл ющей которого закреплен фиксатор 19 крайнего положени толкател 18. Дл повыщени величины упругой деформации плунжер 16 выполнен из двух деталей с размещенным между ними пакетом тарельчатых пружин н& показано ).0 of the stop 11 having a drive 12 for moving the stop 11 relative to the end of the pusher 13. A friction pad 14 is mounted on the pusher 13. Another friction pad 15 is fixed to the core 7. The electromagnet core 10 is connected to the clinoplunking clamping device 16 via an additional pusher 18 on the guide of which is fixed the latch 19 of the extreme position of the pusher 18. To increase the value of the elastic deformation, the plunger 16 is made of two parts with a set of disc springs n between them & shown).

Дл создани магнитного потока в корпусах-магнитопроводах 1 и 2 установлены катушки 20 и 21. Возврат сердечника 7 и толкател 13 в исходное положение осуществл етс при помощи пружин 22. Возврат в исходное положение плунжеров 16 и 17 также производитс при помощи пружин (не показаны). Вращение на шпинделе 5 передаетс при помощи клиноременной передачи через шкив 23. Свариваемые детали обозначены позици ми 24 и 25.The coils 20 and 21 are installed to create the magnetic flux in the magnetic cores 1 and 2. The core 7 and the pusher 13 are returned to the initial position by means of springs 22. The plungers 16 and 17 are also returned to the initial position by means of springs (not shown) . The rotation on the spindle 5 is transmitted by means of a V-belt transmission via the pulley 23. The parts to be welded are indicated by the positions 24 and 25.

Работает устройство следующим образом .The device works as follows.

После закреплени детали 25 в зажимном устройстве 8 устанавливаетс деталь 24. Включаетс катушка 21 электромагнита. Сердечник 10 перемещаетс вправо до касани в торец корпуса-магнитопровода 2. При этом он передает давление на толкатель 18, плунжеры 16 и 17. Деталь 24 зажимаетс . Фиксатор 19 входит в паз толкател 18, фиксиру зажатое положение. Во врем зажати детали 24 при передаче давлени от сердечника 10 на плунжер 17 5 через толкатель 18 и плунжер 16 происходит упруга деформаци толкател 18 и плунжеров 16 и 17. Поэтому после фиксации толкател 18 фиксатором 19 усилие зажати обеспечиваетс силой упругой деформации толкател 18 и плунжеров 16 и 17. Катушка 21 электромагнита отключаетс и сердечник 10 при помощи возвратной пружины (не показана) возвращаетс в исходное положение. Затем включаетс привод вращени и привод 12 упора 11. Шпиндель 5 разгон етс до номинальных оборотов . Одновременно привод 12 перемещает упор И, который устанавливаетс напротив торца толкател 13. После разгона шпин дел 5 включаетс катушка 20 электромагнита . Сердечник 7, перемеща сь вправо. создает давление в сварочном стыке. Через определенный промежуток времени, задаваемый реле времени, привод вращени отключаетс и включаетс катушка 21 электромагннта . Сердечник 10 перемещаетс вправо, передает давление через упор 11 на толкатель 13, фрикционные колодки 14 и 15, сердечник 7, вилку 9, зажимное устройство 8 на сварочный стык, увеличива тем самым давление проковки. Проковка заверщает сварочный цикл. Катущки 20 и 21 отключаютс . Сердечники 7 и 10 и упор 11 возвращаютс в исходное положение. Дл того, чтобы разжать деталь 24, включаетс катушка 21 электромагнита, сердечник 10 перемещаетс вправо. Фиксатор 19 при помощи привода убираетс из паза толкател 18. Катушка 21 отключаетс . Сердечник 10, плунжеры 16 и 17 и толкатель 18 возвращаютс в исходное положение, Деталь 24 освобождаетс , Предложенное техническое решение позвол ет существенно уменьшить габариты и металлоемкость устройств дл сварки трением , так как отпадает необходимость в индивидуальном приводе дл зажима свариваемой детали, габариты которого примерно такие же, что и у основного привода осевого сварочного давлени .After fixing the part 25 in the clamping device 8, the part 24 is mounted. The coil 21 of the electromagnet is turned on. The core 10 moves to the right until it touches the end of the body-magnetic circuit 2. At the same time, it transmits pressure to the pusher 18, the plungers 16 and 17. The part 24 is clamped. The latch 19 is in the groove of the pusher 18, fixing the clamped position. During clamping of part 24 when pressure is transferred from core 10 to plunger 17 5 through pusher 18 and plunger 16, elastic deformation of pusher 18 and plungers 16 and 17 occurs. Therefore, after fixing the pusher 18 with latch 19, the clamping force is provided by the force of elastic deformation of the pusher 18 and plungers 16 and 17. The coil 21 of the electromagnet is turned off and the core 10 is returned to its original position by means of a return spring (not shown). Then, the rotational drive and the actuator 12 of the stop 11 are turned on. The spindle 5 accelerates to nominal speed. At the same time, the actuator 12 moves the stop And, which is installed opposite the end of the pusher 13. After the spins of the cases 5 are accelerated, the coil 20 of the electromagnet is turned on. Core 7, moving to the right. creates pressure in the welding joint. After a certain period of time set by the time relay, the rotational drive is turned off and the coil 21 of the electromagnet is switched on. The core 10 moves to the right, transmits the pressure through the stop 11 to the pusher 13, the friction pads 14 and 15, the core 7, the fork 9, the clamping device 8 to the welding joint, thereby increasing the forging pressure. Prokovka completes the welding cycle. The rollers 20 and 21 are turned off. The cores 7 and 10 and the stop 11 return to their original position. In order to release the part 24, the coil 21 of the electromagnet is turned on, the core 10 is moved to the right. The latch 19 by means of the actuator is removed from the groove of the pusher 18. The coil 21 is turned off. The core 10, the plungers 16 and 17 and the pusher 18 return to their original position. Part 24 is released. The proposed technical solution allows to significantly reduce the size and intensity of devices for friction welding, since there is no need for an individual drive to clamp the welded part, the dimensions of which are same as the main drive axial welding pressure.

Claims

Friction welding device, comprising an axial welding pressure actuator, including two electromagnets mounted on the spindle, one of which is equipped with a pusher and an abutment mounted to interact with the end of the pusher, friction pads, one of which is mounted on the pusher and the other on the second core and clamping devices for welded parts, characterized in that, in order to reduce the size and metal structure by using an axial pressure actuator to clamp non-rotating of the part to be welded, the stop is mounted with the possibility of movement relative to the end of the pusher and is equipped with a displacement drive, and the clamping device for the non-rotating part is made by a plunger plunger, the free ends of the plungers are installed to interact with the end of the core with the pusher § and equipped with a position lock of the plungers, at which the part is clamped.